CN102841320A

CN102841320A - It设备直流测试平台

Info

Publication number: CN102841320A
Application number: CN2011101737666A
Authority: CN
Inventors: 杨静云
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-24
Filing date: 2011-06-24
Publication date: 2012-12-26

Abstract

本发明涉及一种高压直流电源测试设备，适用于IDC机房IT设备电源的出厂测试，一种IT设备直流测试平台，由高压直流供电系统、数据采集与控制系统、用户界面与数据分析系统、工业控制计算机等四个部分组成，其特征是通过对IT设备电源的上架前的测试，对现有IT设备电源从交流供电平稳地过渡到高压直流供电提供验证和评价数据，通过对IDC机房IT设备电源的测试，保证IDC机房IT设备电源的节能与安全。

Description

IT设备直流测试平台

技术领域

本发明涉及一种高压直流供电与测试平台，特别指的是一种高压直流电源测试设备，适用于IDC机房IT设备电源的出厂测试。

背景技术

目前通讯IDC机房供电主要以交流供电为主，由于交流供电会对电网系统造成谐波污染，每一年我国的交流用电设备都会因为谐波问题而耗损了很大电量，这是一种巨大的资源浪费，高压直流供电势在必行，为了使现有的IDC机房IT设备电源完全从交流供电过渡到高压直流供电，急需一种高压直流检测设备来进行前期验证测试。

发明内容：

本发明目的在于提供能解决各用电设备的直流测试中存在的问题，为此提出了以下技术解决方案。

如图1，一种IT设备直流测试平台，由高压直流供电系统A、数据采集与控制系统B、用户界面与数据分析系统C、工业控制计算机D四个部分组成，其特征是通过对IT设备电源的上架前的测试，对现有IT设备电源从交流供电平稳地过渡到高压直流供电提供验证和评价数据，通过对IDC机房IT设备电源的测试，保证IDC机房IT设备电源的节能与安全。

高压直流供电系统A：

高压直流供电系统由交流保护器1、直流保护器2、晶闸管智能控制模块3、恒压恒流闭环控制模块4、直流电压反向器5组成，如图1，在恒压恒流闭环控制模块4的信号驱动下，晶闸管智能控制模块3可输出0-300V直流电压，满量程输出直流电流为0-30A。

高压直流供电系统将220V交流电压经过交流保护器1而后接入晶闸管智能控制模块3，由晶闸管智能控制模块3进行整流滤波后将0-300V直流电压输出给IT设备。恒压恒流闭环控制模块4用来反馈控制信号，其将晶闸管智能控制模块3的直流输出电压经线性转换后与数据采集控制系统输出的原始控制信号相比较，并将比较结果反馈给晶闸管智能控制模块3。通过该反馈信号即可使晶闸管智能控制模块3的输出电压与电流数据维持在原始预设的恒压或恒流状态。直流电压反向器用来将晶闸管智能控制模块3输出的直流电压极性反转，其与可控电压反向器，在控制信号的驱动下，反向器能将直流电压输出的正负极反转并输出为IT设备供电。直流供电系统提供四路供电接口，可同时为四个IT设备同时供电。

高压直流供电系统供电连接线采用阻燃材料，绝缘度高，耐高温200摄氏度以上，交、直流保护器均为高灵敏度保护器。晶闸管智能控制模块3的输入输出隔离电压大于2500V，输出直流电压文波小于50mV，适合中小功率的直流系统供电。

数据采集与控制系统B：

数据采集与控制系统由单片机6、运算线性放大电路7、1～5路霍尔电流传感器8、高精度直流电压传感器9、AD数据采集模块10、DA模拟数据调压模块11、EEPROM存储器12、通讯模块13、LED指示灯14组成。在运算线性放大电路7的驱动下，1～5路霍尔电流传感器8可测量0～25A直流电流。

数据采集与控制系统将晶闸管智能控制模块3提供的各供电支路上的电流通过1～5路(其中1～4路为分路电流霍尔，第5路为总电流霍尔)霍尔电流传感器8以及运算线性放大电路7的驱动下将电流信号转换为0～5V的模拟电压信号，将晶闸管智能控制模块3输出的直流电压通过高精度直流电压传感器9转换为0～5V的模拟信号。该五路电流信号和1路电压信号经电子选择开关后送入AD数据采集模块10，然后将AD数据转换后的数字信号送入单片机6进行相应的算法处理。此过程实现了五路直流电流与一路直流电压数据的实时采集。单片机6通过向DA模拟数据调压模块11发送数字信号，使其输出0～10的模拟控制信号给恒压恒流闭环控制模块4，从而实现了调节晶闸管智能控制模块3输出直流电压的功能。该数据采集与控制系统通过MODBUS RTU协议(包括但不限于modbus、MODBUS RTU，TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI协议等)与监控系统进行通信；上位机可通过通讯模块13来设置通信地址和参数；因为有内置EEPROM存储器12，所以掉电后设置数据不会丢失；提供RS485(包括但不限于RS485，TIP/IP、CAN等总线)接口总线输出，以方便用户集成到不同监控系统对直流测试平台数据的调阅与共享，在以上过程中，每一种工作状态都可通过指示灯14的闪灯模式来分别进行指示。

用户界面与数据分析系统C：

用户界面与数据分析系统由应用程序操作界面15、数据库16、数据报表17组成，应用程序操作界面15包括电压电流曲线图、测试人员信息和操作按键，应用程序通过MODBUS RTU协议与数据采集与控制系统进行数据通信，并将采集的数据分析后存入数据库16方便日后查阅。该应用程序为一套完成的测试流程，需要很少的人工操作。用户只需输入测试人员信息，点击测试按钮后即可完成被测服务器电源的短路测试，240V启动测试，216V-288V直流调压测试，直流电压反向测试等过程，测试结束后测试结果自动存入数据库16并生成数据报表17。

工业控制计算机D：

工业控制计算机由工控主板18、液晶显示器19、硬盘20、一体化鼠标键盘21，工控机箱电源22组成。

本发明为一体化测试平台，直流供电系统内嵌在工控主机内部，因此接线方便，操作简单。电源接线分两种，一种为工控机电源供电，另一种为晶闸管智能控制模块输入供电。输出部分为四路三芯电源插座，可为四路服务器电源供电。

本发明建立在工业计算机的基础上，操作简便，智能化的用户界面和独特的数据查看和对比分析功能，性能稳定，实时性好，即时保存电压、电流等曲线图及历史数据，自动生成报表记录测试参数和结果，方便日后查阅，提供打印接口。

如图2本发明自带大功率直流电源，用于给IT设备提供直流电源；测量IT设备电源在直流供电下的电压，电流，功率等参数；测量IT设备电源的直流供电范围以及在供电范围内是否存在服务器掉电情况；测量IT设备电源在直流电压反向时能否正常工作，并判断该服务器电源是否采用半波整流；检测IT设备电源的启动方式：硬启动还是软启动；检测IT设备开机前的电源阻抗；具备过流保护和短路保护功能，保护时间小于1秒。

本发明的有益效果是将现有IT设备电源从交流供电平稳地过渡到高压直流供电提供验证和评价数据，通过对IDC机房IT设备电源的测试，保证了IDC机房IT设备电源的节能与安全。

附图说明：

图1是本发明的结构图。

图2是本发明的工作原理图。

具体实施方式：

本产品工控机电源和晶闸管智能控制模块输入电源均采用220V交流供电，四路直流电源输出插座的直流输出电压为0～300V。数据采集与控制系统的供电采用工控机箱电源输出的12V直流电源，经稳压后供给单片机，霍尔传感器，直流电压转换模块，AD转换模块，DA转换模块，存储器，通讯模块等。用户测试时需将被测电源的插座接在该测试平台的面板插座即可。当应用程序开始运行并测试时，单片机将监测和采集到的数据通过modbus通讯协议(包括但不限于MODBUS RTU、TCP/IP、IPX/SPX、NetBEUI协议等))经RS485(包括但不限于RS485，TIP/IP、CAN等总线)接口总线传送到上位机(监控系统)由上位机软件系统进行分析该服务器电源在高压直流状态下的运行参数，并生成报表结果。

Claims

1.一种IT设备直流测试平台，由高压直流供电系统、数据采集与控制系统、用户界面与数据分析系统、工业控制计算机等四个部分组成，其特征是通过对IT设备电源的上架前的测试，对现有IT设备电源从交流供电平稳地过渡到高压直流供电提供验证和评价数据，通过对IDC机房IT设备电源的测试，保证IDC机房IT设备电源的节能与安全。

2.由权利要求1所述的一种IT设备直流测试平台，其特征是本测试平台建立在工业计算机的基础上，操作简便，智能化的用户界面和独特的数据查看和对比分析功能，性能稳定，实时性好，即时保存电压、电流等曲线图及历史数据，自动生成报表记录测试参数和结果，方便日后查阅，提供打印接口。

3.由权利要求1所述的一种IT设备直流测试平台，其特征是自带大功率直流电源，用于给IT设备提供直流电源；测量IT设备电源在直流供电下的电压，电流，功率等参数；测量IT设备电源的直流供电范围以及在供电范围内是否存在服务器掉电情况；测量IT设备电源在直流电压反向时能否正常工作，并判断该服务器电源是否采用半波整流；检测IT设备电源的启动方式：硬启动还是软启动；检测IT设备开机前的电源阻抗；具备过流保护和短路保护功能，保护时间小于1秒。